| 研究課題/領域番号 |
15206039
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
酒井 徹志 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60313368)
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| 研究分担者 |
大見 俊一郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (30282859)
室田 淳一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70182144)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| キーワード | MOSFET / SiGe / ML-MOFET / TML-MOSFET / SBSI / フッ硝酸 / SiGe横方向選択エッチング / HfNO薄膜 |
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| 研究概要 |
本研究での主な研究成果の概要は下記の通りである。
1.提案したチャネル多層化新構造ML-MOSFET(Multi-Layer Channel MOSFET)の電気特性をシミュレーションにより明らかにした。作製プロセスの実験結果を基に、より高性能化、低コスト化が可能な作製新プロセスを考案した。
2.ICPドライエッチング装置を購入し、上記作製新プロセスのSi/SiGe/Si多層構造極微細垂直エッチング技術、Si/SiGe/Si多層構造のフッ硝酸溶液によるSiGe横方向選択エッチング技術等を確立した。
3.オン電流をさらに2倍近く向上させることが出来る新構造TML-MOSFET(Twin ML- MOSFET)とその作製プロセスをさらに考案し、その技術確立に向けさらに実験を進めた。
4.HfO_2をECRで堆積後、Ar/N_2プラズマで室温窒化しHfNOとし、その後N_2中1000℃アニールすることにより、ゲート絶縁膜として有望なHfNO極薄膜が得られることを明らかにした。
5.ML-MOSFETの作製を進める中で、作製主要プロセスを応用した新SOI技術SBSI(Separation by Bonding Silicon Islands)を考案した。SBSIはBulk基板を基にSOI化と素子間分離とを一体化形成し、極薄SOI層/BOX層形成、多層SOI化、部分SOI化が容易にでき、半導体産業界に大きなインパクトを与える可能性があることから、研究を強化し進めるとともに、基本特許を国内外に出願した。
6.Si/SiGe/Si構造でのフッ硝酸溶液によるSiGe横方向選択エッチング技術、Si島の高温アニールによる接着技術、Si島の酸化による接着技術等の基本プロセスを確立し、SOI層厚40nm、Box層厚29nmのSBSIによる2インチ基板の作製に成功した。SOI層の結晶性は良好で、素子間分離耐圧も15V以上と良好であった。SBSIが将来の極微細CMOS/SOIの高性能化に有望なSOI技術となりうる可能性を示した。
7.研究成果の産業界への貢献とSBSIの早期実用化に向け、企業との共同研究を平成16年度より開始した。
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